21萬噸丁辛醇裝置問題與方案

劉以棟（陽煤集團淄博齊魯第一化肥有限公司，山東淄博255400）

1 原料氣系統

現狀：我公司丁辛醇裝置的原料氣為合成氣與氫氣，目前由常壓間歇式氣化爐制水煤氣，經濕法脫硫、壓縮、PSA 脫碳、干法水解脫硫、PSA提氫等凈化工序制取合成氣與氫氣。

問題1：常壓間歇式氣化爐屬于國家限制類制氣爐型。

（1）其制氣所需原料無煙塊煤成本在820 元/噸，而目前流行加壓氣化爐（水煤漿爐或煤粉爐）原料末煤在520元/噸，使得制氣用煤成本增加。

（2）在制氣過程中蒸汽分解率至多為50%，不僅增加了蒸汽的使用量，增加了制氣鍋爐的負擔而且產生大量的造氣循環污水，在冬季由于氣溫較低，造氣循環涼水塔蒸發量變小，經常造成造氣循環污水過剩量較大，處理困難，給生產環保工作增加負擔，不得不減少入爐蒸汽量來減少造氣循環污水過剩量，從而造成水煤氣中有效成分氫氣含量的降低，給合成氣有效成分的穩定和H/C的調整帶來困難。

（3）在循環制氣過程中產生大量的吹風氣，雖然目前送三廢混燃鍋爐燃燒回收熱量，但是增加了水煤氣煤耗，給三廢混燃鍋爐煙氣凈化達標帶來較大困難。

（4）每個制氣循環較短，閥門動作頻繁，使閥門損壞率增大，加大了維修更換費用與人力成本。

問題2：水煤氣濕法脫硫脫硫效率低，脫硫成本高，硫磺回收熔硫釜產生的高鹽廢水、廢氣給環保處理帶來困難。

問題3：水煤氣由羅茨風機、水煤氣壓縮機從3～4kPa提壓至3.0MPa功耗較大，電力成本較高。

問題4：PSA 脫碳、提氫產生的逆放氣夾帶可觀的有效氣，造成浪費，且延緩了H/C調整及時性。

2 公用工程系統

問題1：目前的脫鹽水制取裝置為離子樹脂交換法，在再生過程中不僅消耗大量的酸堿而且產生較多的高鹽水，增加制水費用，也增加了處理高鹽水的成本。

問題2：目前蒸汽鍋爐為三廢混燃爐，其點爐方式仍為傳統的爐上點爐，增加了點爐難度；現燃燒爐內無水加套，增加了余熱鍋爐的傳導熱負荷。

解決方案：

針對上述問題，公司正在進行投9億多元的45000Nm3/h合成氣裝置技改項目：

項目采用水煤漿加壓氣化技術，替代現有的固定床間歇制氣工藝；采用低溫甲醇洗凈化替代現有的濕法脫硫及PSA脫碳工藝；酸性氣回收采用濕法制硫酸工藝，代替當前的間歇熔硫回收工藝。各工藝技術先進、成熟、可靠，改造后裝置技術水平整體提高，不但解決當前造氣及脫硫裝置產生廢氣、廢水、異味的難題，而且煤炭的轉化率及能源利用率提高，經濟效益明顯。項目實施后年均凈利潤9679萬元，年均可給國家和地方上繳稅金5804萬元，其中：

能耗方面：原料煤消耗由42 萬噸/年降至21.76 萬噸/年，燃料煤消耗由17.5 萬噸/年降至8.75 萬噸/年，新鮮水消耗由1852327 噸/年降至1663200 噸/年，電耗由33720×104kW·h/a 降至17348.76×104kW·h/a。各資源消耗大大降低，資源消耗降低折標煤31.33萬噸/年。

環保方面：

（1）污水處理：齊魯一化裝置改造后采用水煤漿為原料，將粉煤和企業產生的廢水混合成一定濃度的水煤漿，從而消化企業內部產生的大量有機廢水。裝置改造后，污水主要為各工藝裝置的生產廢水，地面沖洗廢水及生活污水，正常水量30m3/h，最大水量74m3/h。污水排至原污水處理廠，原污水處理能力80m3/h+100m3/h，經生化和深度處理后達到排海標準，指標為COD≤40mg/L、氨氮≤2mg/L、總氮≤15mg/L，總磷≤0.5mg/L，完全滿足改造項目需求。

（2）廢氣

工藝裝置酸性氣體處理：改造后項目排放的酸性氣體主要為凈化裝置送來的富含硫化氫的酸性氣體，該酸性氣體送濕法制硫酸裝置回收其中的硫組分。脫除H2S后的廢氣送鍋爐系統脫硫、脫硝。

工藝可燃氣處理：改造后工藝裝置排放的可燃氣體主要是各工藝裝置開停車事故排放氣，根據排放氣性質不同，分別經事故火炬系統（氣化、變換、凈化、丁辛醇）、烴類火炬系統（丁辛醇）及酸性火炬氣系統（凈化、硫回收）。

鍋爐煙氣：裝置改造后，齊魯一化1#、2#三廢爐拆除，將當前的3#、4#三廢混燃爐改為循環流化床鍋爐，負荷85t/h,采用爐內石灰石脫硫、尾部半干法脫硫二級脫硫及布袋除塵器除塵，SNCR 脫硝，同時預留SCR 脫硝，確保排煙中塵＜5mg/Nm3、SO2＜35mg/Nm3、NOx＜50mg/Nm3，同時鍋爐排煙消白。

（3）固廢

裝置改造后固體廢物約6.5 萬噸/年，主要是爐渣、爐灰，可以綜合利用，變廢為寶；危廢主要是污水處理產生的污泥，約600噸，送光大環保危廢處置（淄博）公司處理；生產過程中使用的廢催化劑由供應商進行回收。

3 丁辛醇生產裝置

問題1：丁辛醇生產熱負荷較大（1.2MPa過熱蒸汽80t/h)，熱力系統、冷卻水供應壓力較大。

解決方案：

針對上述問題，公司正在考慮：將三個熱負荷較高的辛醇精餾塔、異構物塔A和異構物塔B采用自回熱精餾系統進行節能技術改造，改造后有以下特點：

不改變原操作系統，原操作系統和我們的自回熱系統并聯存在，可以隨時轉換。

不改變塔的操作參數和塔的尺寸，所以技改前后塔頂及塔釜采出產品的質量和原系統一樣，不會發生變化。

其中：蒸汽消耗對比見表1：

表1 技改前后蒸汽消耗對比

循環水消耗對比見表2：

表2 技改前后循環水消耗對比

項目投資約3000萬元，年節省費用2982萬元，一年可收回投資費用。

問題2：近年來主要產品辛醇、正丁醛、異丁醛經常因市場原因出現銷售不暢，庫存較高的情況。

解決方案：

針對上述問題，公司可考慮考慮：

（1）建設一套3萬噸/年新戊二醇裝置將異丁醛轉化為新戊二醇。

（2）建設一套三羥基丙烷裝置，將正丁醛轉化為三羥基丙烷。

（3）或建設一套齊魯公司以士曼一樣的酯醇和增塑劑裝置。